一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)屬車用內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳力部件未作大量改動(dòng)，且保留發(fā)動(dòng)機(jī)上部相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，通過將曲軸支承于曲軸支承橫梁，使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，控制齒輪齒條機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)曲軸支承橫梁的擺動(dòng)，可改變曲軸的上下位置，達(dá)到壓縮比可調(diào)節(jié)的目的；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能保留發(fā)動(dòng)機(jī)原有的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，無(wú)需很大改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)壓縮比可變的目的，有利于提高其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】—種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于車用內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說是改變活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何壓縮比的技術(shù)，尤其是和增壓技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)小型化趨勢(shì)相配合的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，其表示活塞由下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度，是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù)，是影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率最重要的因素之一。理論上，壓縮比提聞將帶來熱效率的提聞。
[0003]而對(duì)于傳統(tǒng)的往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)而言，固定的壓縮比不能充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，事實(shí)上在小負(fù)荷、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率低，相應(yīng)地綜合性能比較差，這時(shí)可以用較大的壓縮比，而在大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若壓縮比過高，則很容易發(fā)生爆震并產(chǎn)生很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，這時(shí)可以用較小的壓縮比。隨著負(fù)荷的變化連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮比，可以最大限度地挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，使其在整個(gè)工況區(qū)域內(nèi)有效提高熱效率，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。
[0004]可變壓縮比技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)小型化的技術(shù)相配合，將可以達(dá)到汽車輕量化的目的，降低污染和能源消耗，對(duì)于低碳節(jié)能具有重要的意義。
[0005]世界各大汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)很重視可變壓縮比的研究，其中薩博公司的SVC (SaabVariable Compression)發(fā)動(dòng)機(jī)，已證實(shí)可變壓縮比技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性具有顯著的提高。法國(guó)的MCE-5 (Mult1-Cycle Engine-5 Parameters)發(fā)動(dòng)機(jī)可以使壓縮比7-20之間無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，其燃燒熱效率可以提高20%，燃油經(jīng)濟(jì)性提高35%。日產(chǎn)公司研發(fā)的多連桿式的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，在有效控制噪聲振動(dòng)基礎(chǔ)上，也能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生明顯的提高。中國(guó)目前還沒有成熟的實(shí)驗(yàn)機(jī)型，只有相關(guān)專利的積累。
[0006]但目前綜合來看，各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)機(jī)型都存在機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜，實(shí)用性不好的等缺點(diǎn)，面臨量產(chǎn)化仍然需要走很長(zhǎng)的路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型旨在已有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，克服現(xiàn)有機(jī)構(gòu)存在的不足之處，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的可變壓縮比的目的。
[0008]本實(shí)用新型由飛輪1、動(dòng)力傳輸軸后端軸承2、曲軸箱3、鉸接座軸承4、鉸接座5、動(dòng)力輸出軸6、動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪8、動(dòng)力傳輸軸前端軸承9、正時(shí)齒輪10、鏈輪11、鏈輪罩12、鏈輪罩孔13、皮帶輪14、電動(dòng)機(jī)罩15、電動(dòng)機(jī)16、電動(dòng)機(jī)輸出軸17、蝸桿鉸接座18、蝸輪19、蝸桿20、蝸桿軸承21、齒輪軸前端軸承22、齒輪軸23、曲軸前端同步齒輪24、曲軸支承座26、曲軸支承橫梁銷27、齒條28、升降控制齒輪30、齒輪軸后端軸承31、曲軸后端同步齒輪32、動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪33油底殼34、汽缸體35、支承蓋39、活塞上止點(diǎn)位置傳感器47、轉(zhuǎn)速傳感器48、活塞上止點(diǎn)位置傳感器47組成，其中曲軸箱3為龍門式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部動(dòng)力輸出軸6 —側(cè)固接有鉸接座5，齒輪軸23位于動(dòng)力輸出軸6另一側(cè)，齒輪軸23由曲軸箱3前后端的前端軸承22和后端軸承31支承；活塞上止點(diǎn)位置傳感器47固接于曲軸箱3外側(cè)；曲軸箱3由油底殼34封閉；動(dòng)力輸出軸6后端固連有飛輪I和動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪33，動(dòng)力輸出軸6前端安裝有皮帶輪14、鏈輪11、正時(shí)齒輪10、動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪8，正時(shí)齒輪10和鏈輪11外側(cè)設(shè)有鏈輪罩12 ;動(dòng)力輸出軸6與曲軸支承橫梁孔7過渡配合，動(dòng)力輸出軸6與n+1個(gè)和曲軸箱(3)中曲軸支承橫梁25相同的曲軸支承橫梁鉸接；動(dòng)力輸出軸6由曲軸箱3如后端的動(dòng)力傳輸軸后端軸承2和動(dòng)力傳輸軸如端軸承9支承；蝸輪19固接于齒輪軸23前端，蝸桿20經(jīng)電動(dòng)機(jī)輸出軸17與電動(dòng)機(jī)16固接，蝸輪19與蝸桿20嚙合；蝸桿20由曲軸箱3外側(cè)鑲嵌于蝸桿鉸接座18的蝸桿鉸接座軸承21支承；電動(dòng)機(jī)16、蝸輪19和蝸桿20外設(shè)有電動(dòng)機(jī)罩15 ；曲軸支承橫梁25左端的齒條28與升降控制齒輪30嚙合；齒輪軸23中段固接有和升降控制齒輪30相同的n+1個(gè)升降控制齒輪，齒輪軸23由齒輪軸前端軸承22和齒輪軸后端軸承31支承；曲軸支承橫梁25經(jīng)其上的曲軸支承橫梁孔7與動(dòng)力輸出軸6活動(dòng)連接，并經(jīng)鉸接座5上的鉸接座軸承4與曲軸箱3活動(dòng)連接；曲軸支承橫梁25中的曲軸支承座26與曲軸29連接，曲軸支承橫梁銷27與曲軸橫梁銷孔43過渡配合；曲軸29中段支承于和曲軸支承橫梁25的曲軸支承座26相同的n+1個(gè)曲軸支承座上；固接于曲軸29前端的曲軸前端同步齒輪24和固接于動(dòng)力輸出軸6前端的動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪8嚙合，固接于曲軸29后端的曲軸后端同步齒輪32與固接于動(dòng)力輸出軸6后端的動(dòng)力輸出軸后端同步齒輪33哨合；轉(zhuǎn)速傳感器48位于曲軸箱內(nèi)；缸壓傳感器49位于燃燒室上方；電子控制單元與電動(dòng)機(jī)16連接，并采集活塞上止點(diǎn)傳感器47、缸壓傳感器49、轉(zhuǎn)速傳感器48的電信號(hào),上述的η為直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù),其值為1-6。
[0009]所述的曲軸箱由曲軸支承橫梁25、曲軸29、活塞36、活塞銷37和連桿38組成，其中連桿38 —端經(jīng)活塞銷37與汽缸體35內(nèi)的活塞36活動(dòng)連接；連桿38另一端經(jīng)曲軸29與曲軸支承橫梁25中部活動(dòng)連接。
[0010]所述的曲軸支承橫梁25由曲軸支承橫梁孔7、曲軸支承座26、齒條28和曲軸支承橫梁銷孔43組成，其中曲軸支承橫梁孔7設(shè)于曲軸支承橫梁25右端，齒條28設(shè)于曲軸支承橫梁25左端，齒條28右側(cè)設(shè)有曲軸支承橫梁銷孔43，曲軸支承座26設(shè)于曲軸支承橫梁25中部。
[0011]本實(shí)用新型針對(duì)直列式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝有活塞上止點(diǎn)位置傳感器和齒輪齒條升降機(jī)構(gòu)。在曲軸箱3內(nèi)有支承曲軸的橫梁，橫梁的一端鉸接于曲軸箱3，另一端為齒條28,與升降機(jī)構(gòu)的齒輪相卩齒合,橫梁上齒條28的一端有曲軸支承橫梁銷孔34,與曲軸支承橫梁銷27配合，可以使五條曲軸橫梁協(xié)同運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸29安裝支承在曲軸橫梁上，曲軸29的回轉(zhuǎn)軸線與橫梁的鉸接軸線相平行，電子控制單元(ECU)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況與活塞止點(diǎn)位置信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)升降齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使支承曲軸29的橫梁擺動(dòng)，曲軸29也隨之?dāng)[動(dòng)，通過連桿38可以改變活塞上下止點(diǎn)的位置，從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，發(fā)動(dòng)機(jī)還有與支承曲軸29的橫梁鉸接軸線相重合的動(dòng)力輸出軸6，曲軸29和動(dòng)力輸出軸6通過半徑相同的齒輪相嚙合，保證二者轉(zhuǎn)速保持相同，同時(shí)在動(dòng)力輸出軸6前端裝有正時(shí)齒輪10和皮帶輪14，用以驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)附件，動(dòng)力輸出軸6后端連接飛輪1，與動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)連接。
[0012]活塞在上方，曲軸箱3在下方，安裝皮帶輪14的一側(cè)為前端，安裝飛輪I的一端為后端，曲軸29運(yùn)動(dòng)方向垂直的平面為水平面，曲軸29回轉(zhuǎn)軸線方向?yàn)榭v向。[0013]本實(shí)用新型包括發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體35、曲軸箱3、活塞上止點(diǎn)位置傳感器47、曲軸支承橫梁25、曲軸支承橫梁銷27、曲軸29、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、升降齒輪軸、升降齒輪、皮帶輪14、正時(shí)齒輪10、動(dòng)力輸出軸6、曲軸29上的同步齒輪、動(dòng)力傳輸軸上的同步齒輪、連桿38，活塞、油底殼34，電動(dòng)機(jī)16、E⑶等。
[0014]曲軸箱3采用龍門式的結(jié)構(gòu)，曲軸箱3在動(dòng)力傳輸軸的一側(cè)有η個(gè)鉸接座5，用以鉸接發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸軸。
[0015]曲軸支承橫梁25采用高強(qiáng)度材料，一端設(shè)有動(dòng)力傳輸軸的鉸接孔，另一端為齒條28，與控制升降的齒輪相嚙合，齒條28 —端設(shè)有曲軸支承橫梁銷孔34，用以和曲軸支承橫梁銷27配合。
[0016]所述的曲軸支承橫梁25有多條，動(dòng)力傳輸軸穿過曲軸支承橫梁25的孔并與之形成配合，曲軸支承橫梁銷27與多條曲軸支承橫梁25的曲軸支承橫梁銷孔34配合連接，從而形成剛性的曲軸支承架。
[0017]曲軸29支承在曲軸支承橫梁25的曲軸支承座上，并用支承蓋與螺栓做固定，曲軸29前后端均安裝有同步過渡齒輪。
[0018]曲軸支承橫梁25的一端的齒條28與升降控制齒輪30相嚙合，動(dòng)力傳輸軸鉸接在曲軸箱3的鉸接座5上，使曲軸支承橫梁25與曲軸箱3鉸接在一起。
[0019]曲軸29回轉(zhuǎn)軸線和動(dòng)力輸出軸6的回轉(zhuǎn)軸線平行，曲軸29可以圍繞動(dòng)力輸出軸6的軸向上下擺動(dòng)，曲軸29回轉(zhuǎn)軸線和動(dòng)力輸出軸6回轉(zhuǎn)軸線在同一水平面時(shí)即為中間位置。
[0020]動(dòng)力輸出軸6與曲軸29通過前后端的同步過渡齒輪嚙合來傳遞動(dòng)力，同步過渡齒輪分別安裝在曲軸29和動(dòng)力傳輸軸前后端，數(shù)量為四個(gè)，其半徑相同，齒數(shù)等參數(shù)完全一致，保證動(dòng)力傳輸軸和曲軸29轉(zhuǎn)速保持一定，以使在動(dòng)力傳輸軸上的正直齒輪和皮帶輪14準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
[0021]動(dòng)力傳輸軸后端安裝有飛輪1，后者與動(dòng)力傳輸裝置連接。
[0022]本實(shí)用新型采用齒輪齒條升降裝置來控制曲軸支承橫梁25的擺動(dòng)，從而改變曲軸29的上下位置，而連桿38尺寸確定的情況下，活塞上下止點(diǎn)的位置可以改變。
[0023]整個(gè)升降機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)16、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪軸23、升降控制齒輪30、以及與之嚙合的曲軸支承橫梁25的齒條28。蝸桿30與電動(dòng)機(jī)輸出軸17相連接，蝸桿30支承在曲軸箱3外側(cè)的鉸接座5上，蝸輪與齒輪軸23相連接，齒輪軸23支承在曲軸箱3側(cè)面的軸承上。齒輪分布在齒輪軸23上，通過和齒條28相嚙合，控制曲軸支承橫梁25小角度的擺動(dòng)。
[0024]蝸桿30與電動(dòng)機(jī)輸出軸17做剛性連接。
[0025]電動(dòng)機(jī)16帶有ECU，固定于曲軸箱3夕卜，外側(cè)有電動(dòng)機(jī)罩15保護(hù)。
[0026]控制升降齒輪30安裝在齒輪軸23上。
[0027]齒輪和齒條28為高強(qiáng)度材料，保證足夠的使用壽命，其輪齒的模數(shù)等均相匹配，保證正常嚙合。
[0028]蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)由帶有ECU的電動(dòng)機(jī)16驅(qū)動(dòng)，蝸輪蝸桿的作用一方面為電動(dòng)機(jī)16減速，另一方面可以提供自鎖，穩(wěn)態(tài)工況時(shí)保持壓縮比，以節(jié)省能量。
[0029]活塞上止點(diǎn)傳感器47位于汽缸體35上，控制單元E⑶可以采集其電子信號(hào)，控制蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。
[0030]轉(zhuǎn)速傳感器48位于曲軸箱內(nèi)，采集同步齒輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0031 ] 缸壓傳感器49位于燃燒室內(nèi)。
[0032]E⑶通過發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)工況的相關(guān)傳感器，缸壓傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器，以及活塞上止點(diǎn)位置傳感器，控制電動(dòng)機(jī)16正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，傳送至齒輪齒條，使曲軸支承橫梁25上下擺動(dòng)，最終改變壓縮比。
[0033]曲軸支承橫梁25的數(shù)量由直列發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)量決定，假設(shè)汽缸數(shù)量為n，則曲軸支承橫梁25的數(shù)量為n+1，曲軸箱3內(nèi)側(cè)鉸接座5的數(shù)量為n，控制齒輪的數(shù)量也隨之確定。
[0034]本實(shí)用新型的有益效果是，可以與現(xiàn)有的絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相互兼容，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳力部件未作大量改動(dòng)，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)上部相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可以保留，同時(shí)，新增加的齒輪齒條，蝸輪蝸桿等機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)技術(shù)也已經(jīng)成熟，可以在保留發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)良性能基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化，提升性能，而且便于與增壓技術(shù)相互結(jié)合；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能保留發(fā)動(dòng)機(jī)原有的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，無(wú)需很大改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)壓縮比可變的目的，有利于提高其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]圖2為曲軸箱側(cè)視圖
[0037]圖3為曲軸支承橫梁的示意圖
[0038]圖4為可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的原理簡(jiǎn)圖
[0039]圖5為曲軸支承橫梁銷主視圖
[0040]圖6為曲軸支承橫梁銷側(cè)視圖
[0041]其中:1.飛輪2.動(dòng)力傳輸軸后端軸承3.曲軸箱4.鉸接座軸承5.鉸接座
6.動(dòng)力輸出軸7.曲軸支承橫梁孔8.動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪9.動(dòng)力傳輸軸前端軸承10.正時(shí)齒輪11.鏈輪12.鏈輪罩13.鏈輪罩孔14.皮帶輪15.電動(dòng)機(jī)罩16.電動(dòng)機(jī)17.電動(dòng)機(jī)輸出軸18.蝸桿鉸接座19.蝸輪20.蝸桿21.蝸桿軸承22.齒輪軸前端軸承23.齒輪軸24.曲軸前端同步齒輪25.曲軸支承橫梁26.曲軸支承座27.曲軸支承橫梁銷28.齒條29.曲軸30.升降控制齒輪31.齒輪軸后端軸承32.曲軸后端同步齒輪33.動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪34.油底殼35.汽缸體36.活塞37.活塞銷38.連桿39.支承蓋40.螺栓41.螺母42.墊片43.曲軸支承橫梁銷孔44.支承蓋座孔45.曲軸支承橫梁螺紋孔46.支承蓋孔47.活塞上止點(diǎn)位置傳感器48.轉(zhuǎn)速傳感器49.缸壓傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0042]附圖給出了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，以下結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0043]曲軸箱3為龍門式結(jié)構(gòu)，在曲軸箱3內(nèi)動(dòng)力輸出軸6側(cè)設(shè)置有鉸接座5，動(dòng)力輸出軸6另一側(cè)有支承齒輪軸23的前端軸承22和后端軸承31。
[0044]曲軸支承橫梁25 —端有與動(dòng)力輸出軸6配合的曲軸支承橫梁孔7，另一端有齒條28，齒條一端有曲軸支承橫梁銷孔43，中間部分有曲軸支承座26以及曲軸支承橫梁螺紋孔45。
[0045]動(dòng)力輸出軸6與曲軸支承橫梁孔7過渡配合，與(n+1)條曲軸支承橫梁25相連接，并和曲軸箱3如后端的動(dòng)力傳輸軸后端軸承2動(dòng)力傳輸軸如端軸承9支承。
[0046]動(dòng)力輸出軸6后端裝有飛輪I和動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪33，動(dòng)力輸出軸6前端裝有皮帶輪14，鏈輪11，正時(shí)齒輪10，動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪8。
[0047]在曲軸29前后端分別安裝有曲軸前端同步齒輪24,曲軸后端同步齒輪32。
[0048]曲軸29支承在曲軸支承橫梁25的曲軸支承座26上，并通過螺栓40與支承蓋39鉸鏈。
[0049]連桿38與曲軸29相連接。連桿38通過活塞銷37與活塞36相連。
[0050]活塞36位于汽缸體35內(nèi)。
[0051 ]曲軸支承橫梁25有齒條28 —端有曲軸橫梁銷孔43，通過與曲軸支承橫梁銷27過渡配合,使曲軸支承橫梁25協(xié)同運(yùn)動(dòng)。
[0052]曲軸支承橫梁25通過曲軸支承橫梁孔7和動(dòng)力輸出軸6配合，而動(dòng)力輸出軸6與位于曲軸箱3內(nèi)側(cè)的鉸接座5上的鉸接座軸承4配合，使曲軸支承橫梁25鉸接于曲軸箱3上。
[0053]曲軸支承橫梁25 —側(cè)的齒條28與升降控制齒輪30嚙合。
[0054]升降控制齒輪30安裝于齒輪軸23上，齒輪軸23由齒輪軸前端軸承22與齒輪軸后端軸承31支承。
[0055]位于曲軸29前端的曲軸`前端同步齒輪24和位于動(dòng)力輸出軸6前端的動(dòng)力輸出軸ill端冋步齒輪8 B齒合，曲軸后端冋步齒輪32與動(dòng)力輸出軸6后端的動(dòng)力輸出軸后端冋步齒輪33嚙合。
[0056]蝸輪19與齒輪軸23做剛性連接，蝸桿20與電動(dòng)機(jī)16的輸出軸剛性連接。
[0057]蝸桿20由曲軸箱3外側(cè)的蝸桿鉸接座18的蝸桿鉸接座軸承21支承，外側(cè)有電動(dòng)機(jī)罩15。
[0058]正時(shí)齒輪10和鏈輪11外側(cè)有鏈輪罩12。
[0059]活塞上止點(diǎn)位置傳感器47安裝在曲軸箱3外側(cè)。
[0060]轉(zhuǎn)速傳感器48位于曲軸箱3內(nèi)側(cè)，采集同步齒輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0061 ] 缸壓傳感器49位于燃燒室內(nèi)。
[0062]油底殼34封閉曲軸箱3。
[0063]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)工況不同，需要改變時(shí)，E⑶采集到活塞上止點(diǎn)位置傳感器47信號(hào)以及相應(yīng)的工況信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)16傳送指令,使電動(dòng)機(jī)16相應(yīng)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)蝸桿20轉(zhuǎn)動(dòng)，而蝸輪19隨之嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，升降控制齒輪30也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，與之嚙合的齒條28相應(yīng)上下擺動(dòng)，造成曲軸支承橫梁25繞動(dòng)力輸出軸6做小角度擺動(dòng)，曲軸29上下位置可以改變，在連桿38長(zhǎng)度不變情況下，可以改變活塞36上止點(diǎn)位置。利用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的自鎖功能，可以保持壓縮比，直到需要再次改變。曲軸29通過前后端的同步齒輪與動(dòng)力輸出軸6同步齒輪嚙合，可以達(dá)到轉(zhuǎn)速一定。
【權(quán)利要求】
1.一種可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于由飛輪(I)、動(dòng)力傳輸軸后端軸承(2)、曲軸箱(3)、鉸接座軸承(4)、鉸接座(5)、動(dòng)力輸出軸(6)、動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪(8)、動(dòng)力傳輸軸前端軸承(9)、正時(shí)齒輪(10)、鏈輪(11)、鏈輪罩(12)、鏈輪罩孔(13)、皮帶輪(14)、電動(dòng)機(jī)罩(15)、電動(dòng)機(jī)(16)、電動(dòng)機(jī)輸出軸(17)、蝸桿鉸接座(18)、蝸輪(19)、蝸桿(20)、蝸桿軸承(21)、齒輪軸前端軸承(22)、齒輪軸(23)、曲軸前端同步齒輪(24)、曲軸支承座(26)、曲軸支承橫梁銷(27)、齒條(28)、升降控制齒輪(30)、齒輪軸后端軸承(31)、曲軸后端同步齒輪(32)、動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪(33)油底殼(34)、汽缸體(35)、支承蓋(39)、活塞上止點(diǎn)位置傳感器(47)、轉(zhuǎn)速傳感器(48)、活塞上止點(diǎn)位置傳感器(47)組成，其中曲軸箱(3)為龍門式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部動(dòng)力輸出軸(6) —側(cè)固接有鉸接座(5)，齒輪軸(23)位于動(dòng)力輸出軸(6)另一側(cè)，齒輪軸(23)由曲軸箱(3)前后端的前端軸承(22)和后端軸承(31)支承；活塞上止點(diǎn)位置傳感器(47)固接于曲軸箱(3)外側(cè)；曲軸箱(3)由油底殼(34)封閉；動(dòng)力輸出軸(6)后端固連有飛輪(I)和動(dòng)力傳輸軸后端同步齒輪(33)，動(dòng)力輸出軸(6)前端安裝有皮帶輪(14)、鏈輪(11)、正時(shí)齒輪(10)、動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪(8)，正時(shí)齒輪(10)和鏈輪(11)外側(cè)設(shè)有鏈輪罩(12);動(dòng)力輸出軸(6)與曲軸支承橫梁孔(7)過渡配合，動(dòng)力輸出軸(6)與n+1個(gè)和曲軸箱(3)中曲軸支承橫梁(25)相同的曲軸支承橫梁鉸接；動(dòng)力輸出軸(6)由曲軸箱(3)前后端的動(dòng)力傳輸軸后端軸承(2)和動(dòng)力傳輸軸前端軸承(9)支承；蝸輪(19)固接于齒輪軸(23)前端，蝸桿(20)經(jīng)電動(dòng)機(jī)輸出軸(17)與電動(dòng)機(jī)(16)固接，蝸輪(19)與蝸桿(20)嚙合；蝸桿(20)由曲軸箱(3)外側(cè)鑲嵌于蝸桿鉸接座(18)的蝸桿鉸接座軸承(21)支承；電動(dòng)機(jī)(16)、蝸輪(19)和蝸桿(20)外設(shè)有電動(dòng)機(jī)罩(15);曲軸支承橫梁(25)左端的齒條(28)與升降控制齒輪(30)嚙合；齒輪軸(23)中段固接有和升降控制齒輪(30)相同的n+1個(gè)升降控制齒輪,齒輪軸(23)由齒輪軸前端軸承(22)和齒輪軸后端軸承(31)支承；曲軸支承橫梁(25)經(jīng)其上的曲軸支承橫梁孔(7)與動(dòng)力輸出軸(6)活動(dòng)連接，并經(jīng)鉸接座(5)上的鉸接座軸承(4)與曲軸箱(3)活動(dòng)連接；曲軸支承橫梁(25)中的曲軸支承座(26)與曲軸(29)連接，曲軸支承橫梁銷(27)與曲軸橫梁銷孔(43)過渡配合；曲軸(29)中段支承于和曲軸支承橫梁(25)的曲軸支承座(26)相同的n+1個(gè)曲軸支承座上；固接于曲軸(29)前端的曲軸前端同步齒輪(24)和固接于動(dòng)力輸出軸(6)前端的動(dòng)力輸出軸前端同步齒輪(8)嚙合，固接于曲軸(29)后端的曲軸后端同步齒輪(32)與固接于動(dòng)力輸出軸(6)后端的動(dòng)力輸出軸后端同步齒輪(33)哨合；轉(zhuǎn)速傳感器(48)位于曲軸箱內(nèi)；缸壓傳感器(49)位于燃燒室上方；電子控制單元與電動(dòng)機(jī)(16)連接，并采集活塞上止點(diǎn)傳感器(47)、缸壓傳感器(49)、轉(zhuǎn)速傳感器(48)的電信號(hào)，上述的η為直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)，其值為1-6。
2.按權(quán)利要求1所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的曲軸箱(3)由曲軸支承橫梁(25)、曲軸(29)、活塞(36)、活塞銷(37)和連桿(38)組成，其中連桿(38) 一端經(jīng)活塞銷(37)與汽缸體(35)內(nèi)的活塞(36)活動(dòng)連接；連桿(38)另一端經(jīng)曲軸(29)與曲軸支承橫梁(25)中部活動(dòng)連接。
3.按權(quán)利要求2所述的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的曲軸支承橫梁(25)由曲軸支承橫梁孔(7)、曲軸支承座(26)、齒條(28)和曲軸支承橫梁銷孔(43)組成，其中曲軸支承橫梁孔(7)設(shè)于曲軸支承橫梁(25)右端，齒條(28)設(shè)于曲軸支承橫梁(25)左端，齒條(28)右側(cè)設(shè)有曲軸支承橫梁銷孔(43)，曲軸支承座(26)設(shè)于曲軸支承橫梁(25)中部。
【文檔編號(hào)】F02B61/06GK203584575SQ201320787029
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】劉鑫龍, 洪偉, 解方喜, 蘇巖, 許允, 李小平, 丁明峰, 鐘兵, 陳麗麗, 趙一 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)